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软件特攻队|内联函数,C++运行优化利器-免费源码丞旭猿

我们善于在C语言中使用宏定义函数来减少程序的执行时间,那么在C++中有没有这样的技术手段呢?那就是内联函数。一种编译器优化技术,用来降低运行时间。接下来我们将从以下几点认识到内联函数:

什么是内联函数为什么要使用内联函数内联函数优缺点分析何时使用内联函数什么是内联函数

作为C++的增强特性之一,内联函数用来降低程序的运行时间。在程序中,如果内联函数收到编译器的指示,即发生内联,编译器将用函数的定义体替代函数调用的语句,而值得注意的是这种行为发生在程序编译阶段而非程序运行阶段。

然而内联函数仅仅可以看做一种建议,是否使用内联函数取决于编译器是否觉得采取建议符合有利条件。当函数体过大时,编译器有可能忽略掉内联声明。

如何使函数内联

给一个普通的函数加上关键字inline声明,那么这个函数就可以称之为内联声明函数。

Class A{Public:inline int add(int a, int b){return (a + b);};}Class A{Public:int add(int a, int b);};inline int A::add(int a, int b){return (a + b);}

为什么要使用内联函数

在开发时,我们往往会写一些功能非常专一的函数,而这些函数的函数体不会很大,仅仅包含很少的执行语句。例如:

int root(int n){return (int)sqrt((float)n);}

然后我们的求范围内素数的函数可以这样写。

int prime(int n){int i;for (i = 2; i <= root(n); i++){if (n%i == 0)return 0;return 1;}}

当然将root函数放入循环是不明智的,但是想象一下,当程序中某一环频繁的调用某个类似root的函数时,起调用的花销会是多么的大。

而C++内联函数针对这个问题提供了可执行的方案。通过inline声明,编译器会在函数调用处使用函数本身直接替换掉函数调用语句,然后编译替代后的代码。因此这种函数体替代调用函数语句的方法,避免了编译器频繁跳转到内存其他地址去执行代码,也不需要耗费性能同时保留函数调用时的现场数据。

inline函数的优缺点分析

通过下面这些优缺点总结你大概会更理解为什么要使用inline函数:

优点:

直接运行替代后的函数体以避免函数调用的开销来,以此提高运行速度。直接运行函数体也节省了变量弹栈、压栈的开销。避免了频繁调用函数时等待结果保持现场的开销。使用简便,只需要通过inline关键字就可将函数声明为内联,你可以把函数定义放在头文件内。缺点:

由于调用函数被函数体替代,不可避免的增大了可执行程序的体积。内联函数发生于中编译阶段,意味着每次修改内联函数体代码,就需要重新编译代码。如果将全部的内联函数放于头文件,将使头文件信息变多。在嵌入式系统中,存储约束不允许出现体积很大的可执行程序,所以内联函数在嵌入式系统中可能不好使用。什么时候该使用内联函数

当程序设计需要时,每个函数都可以声明为inline。下面列举一些有用的建议:

当对程序执行性能有要求时,那么就使用内联函数吧。当你想宏定义一个函数时,那就果断使用内联函数吧。在类内部定义的函数会默认声明为inline函数,这有利于 类实现细节的隐藏。关键点

内联声明只是一种对编译器的建议,编译器是否采用内联措施由编译器自己来决定。甚至在汇编阶段或链接阶段,一些没有inline声明的函数编译器也会将它内联展开。编译器的内联看起来就像是代码的复制与粘贴,这与预处理宏是很不同的:宏是强制的内联展开,可能将会污染所有的命名空间与代码,将为程序的调试带来困难。所有类中定义的函数都默认声明为inline函数,所有我们不用显示地去声明inline。虚函数不允许内联。虽然说模板函数放头文件中,但它们不一定是内联的。(不是说定义在头文件中的函数都是内联函数)。

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